第一章-地理信息系统概论PPT课件

。1.地理信息系统原理，赵测绘学院。2。2.教学内容。地理信息系统是一门新兴的边缘学科，融合了计算机科学、信息科学、测绘科学、地理科学、空间科学、环境科学和管理科学。它是数字地球的重要组成部分，是当今科技发展的制高点。本课程系统介绍了地理信息系统的技术体系和应用方法，包括基本概念、空间数据模型、空间数据采集和质量控制、数据处理的内容和方法、空间分析的内容和方法、空间信息可视化、地理信息系统的应用、3S集成和地理信息系统的最新发展等。教学目的要求学生通过本课程的学习，掌握地理信息系统的基本理论和技术方法，了解其主要应用领域和发展方向，为地理信息系统的应用、开发和研究奠定理论和技术基础。在学习本课程之前，学生必须先学习相关的课程，如计算机语言(如：C、C、VB、VC等)。)，数据库技术，计算机图形学和制图学。4，参考资料，教材：地理信息系统原理、方法和应用，科学出版社，吴伦等.参考书：地理信息系统教程，武汉大学出版社，等.地理信息系统(第1卷)原理与技术(第2版)/地理信息系统(第1卷)，原理与技术学(第2版)，麦克尔夫.古德及其他地理信息系统(第2卷)管理与应用(第2版)/地理信息系统(第2卷).管理实体标准应用程序，第二版，michaelf.goodchild等人。5，参考网站、6，相关学术期刊，国际地理信息系统杂志，国际测绘杂志，武汉大学学报(信息科学版)，测绘通报，7，相关会议，COSIT(空间信息理论会议)计算机科学、认知科学、心理学和机器人学领域的学者聚在一起讨论空间信息理论，该会议每两年分别在欧洲和北美举行一次。计算机协会地理信息系统研讨会，空间数据处理会议，固态硬盘/SSTD大型时空数据库学术会议，国际摄影测量与遥感，被认为是地理信息系统理论研究的最高权威会议。第二章是空间数据模型，阐述了空间数据模型的基本概念，介绍了基本的空间数据模型，如场模型、元素模型等。第三章是关于空间参照系和地图投影，简要介绍了地球和地图投影的基本要素。第四章是地理信息系统中的数据，阐述了地理信息系统中数据的内涵、类型以及地理信息系统数据的质量控制。第五章是空间数据采集与处理，介绍了地图数字化、数据处理等空间数据采集方法。第6章空间数据管理，重点介绍了空间数据的矢量结构、网格结构和编码方法，并介绍了第7章空间分析，包括度量分析、覆盖分析、三维分析、缓冲区分析和网络分析，以及统计分析和空间分析模型。第八章数字地形模型和地形分析，介绍了数字高程模型的概念和建立，描述了数字高程模型和地形分析的应用。第九章空间数据表示和制图，包括符号、符号化、颜色、注记等地图可视化内容。第十章3S集成技术，与遥感相结合，与全球定位系统和遥感相结合，总结了地理信息系统的最新发展。10、评估方法、课堂表现(出勤、课堂作业)课后作业考试(闭卷)、11，第1章-地理信息系统概述。本章介绍了地理信息系统的一些基本但非常重要的概念，包括信息、数据、信息系统、空间数据、空间信息和地理信息系统。一些概念，如空间信息和空间数据，将进一步阐述。事实上，空间数据也是本书描述的地理信息系统功能的核心。地理信息系统不仅是一门技术，也是一门学科。本章还介绍了该学科的主要研究内容及其与地理学、地图学、遥感等其他学科的关系。本章还介绍了地理信息系统的组成、分类、功能、发展历史和前景，这将在以后的章节中详细描述。12、地理信息系统的概念，首先介绍了地理信息系统的一个应用实例，然后给出了信息和数据，最后阐述了信息系统和信息系统的类型。地理信息系统概念公园选址辅助决策地理信息系统是一项集地球科学、信息科学和计算机技术于一体的高新技术。它已广泛应用于资源管理、环境监测、灾害评估、城市和区域规划等诸多领域，成为社会可持续发展的有效辅助决策支持工具。介绍了一个郊游公园选址的实例，阐述了地理信息系统在其中的辅助决策功能。14，1.1地理信息系统概念公园位置辅助决策，15，1。地理信息系统概念公园位置辅助决策，野餐公园的具体位置的选择需要满足一定的要求：1)山和水，地形有一定的起伏，必须靠近自然小河流；2)交通便利，但周围环境相对安静。公园与公路的距离最多不超过1.25公里，不超过0.25公里；最近。3)具有一定植被覆盖率的新鲜空气；4)其他条件；地理信息系统辅助公园选址决策的概念概述：数据采集数据管理数据处理和分析方案输出地理信息系统是解决空间问题的有效辅助决策支持工具。目前，地理信息系统不能完全取代最终的决策者。地理信息系统的概念1.1信息、数据、地理信息和地理数据。从公园选址辅助决策的例子可以看出，理解地理信息系统首先会接触到信息和数据这两个术语。(1)信息1。定义：信息是人们头脑中真实世界的反映。它以文字、数据、符号、声音、图像等形式记录。用于传输和处理，为人们的生产、建设、管理等提供依据。2.特点：1)客观性：任何信息都与客观事实相关，这保证了信息的正确性和准确性。地理信息系统的概念1.1信息、数据、地理信息和地理数据2)适用性：不同的问题、不同的影响因素、需要不同类型的信息。信息系统收集、组织和管理地理空间中的巨大数据流。经过处理、转换和分析，它们成为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息，这是由建立信息系统的明确目的所决定的。3)传递性：信息可以在信息的发送者和接收者之间传递。信息传输网络被形象地称为“信息高速公路”。4)共享：信息不同于物理对象。信息可以毫无损失地传输给多个用户共享，这为信息的并发应用提供了可能。地理信息系统的概念1.1信息、数据、地理信息和地理数据(2)数据是指输入计算机并可由计算机处理的符号，如数字、字符、符号、声音和图像。数据是客观现象的表现。数据本身毫无意义。数据的格式通常与特定的计算机系统有关，并且随着装载数据的物理设备的形式而变化。地理信息系统的概念1.1信息、数据、地理信息和地理数据(3)两者之间的关系有些人认为什么是输入就叫数据，什么是输出就叫信息，但事实并非如此。数据是信息的表达和载体。信息是数据的内涵和形式与质量的关系。只有当数据对实体行为有影响时，它才能被发现当它指示一个实体是否存在于某个区域时，它提供“是”和“否”信息；当用于识别实体的类别时，它提供签名信息。21，1。地理信息系统的概念1.1信息、数据、地理信息和地理数据。数据可以与原材料相比较，信息是加工原材料的结果。像木匠一样，在一些工具的帮助下，木头可以制成有用的家具。同样，计算机专业人员使用计算机硬件和软件将原始数据转换成信息。这个转换过程可以在右图中进行说明。(4)地理信息的定义：地理信息是指与研究对象的空间地理分布相关的信息，表示地理系统各要素的数量、质量和分布特征，以及地图、文本、声音、图像等的总称。它们相互关联并改变规律。地理信息系统的概念1.1信息、数据、地理信息和地理数据2 .特征：1)区域性：地理信息属于空间信息，位置识别与数据相关。2)多维结构：在二维空间编码的基础上，实现了多个主题的三维信息结构的结合，为地理系统的多层次分析和信息传递筛选提供了便利。3)时间序列特征：时间和空间的动态变化导致地理信息的属性数据或空间数据的变化。地理信息系统的概念1.1信息，数据，地理信息和地理数据，(5)地理数据的定义：地理特征和现象之间关系的符号描述，空间位置属性特征，时间特征，(25，1)地理信息系统的概念1.2信息系统及其类型，(1)信息系统信息系统是一个具有数据收集，管理，分析和表达能力的系统，它可以为单一或有组织的决策过程提供有用的信息。它能够收集、存储、处理和再现数据和信息，并具有收集、管理、分析和表达数据的能力。它主要由计算机硬件、软件和数据用户组成。地理信息系统的概念1.2信息系统及其类型1.2信息系统及其类型2.2信息系统及其类型1.2信息系统及其类型1.2信息系统对信息系统类型信息的需求完全取决于管理水平。一般来说，信息系统在组织中分为三个管理层次：操作层次(底层)、战术层次(中层)和战略层次(顶层)。地理信息系统的概念1.2信息系统及其类型1)事务处理系统(TPS)主要用于支持操作员的日常活动。它主要负责处理日常事务。2)管理信息系统(MIS)需要将交易处理系统包含在组织中，提供内部综合数据以及外部组织的一般和大规模数据。地理信息系统的概念1.2信息系统及其类型3决策支持系统(DSS)可以从管理信息系统中获取信息，帮助管理者做出正确的决策。该系统是一套分析程序，用于处理数据和进行猜测，以支持管理者做出决策。4)人工智能和专家系统是基于计算机的信息系统，可以模拟人工决策的过程。专家系统扩大了计算机的应用范围，使其从传统的数据处理领域发展到智能推理领域。管理信息系统可以提供信息来帮助决策，决策支持系统可以帮助提高决策质量，专家系统应用智能推理来做出决策并解释原因。地理信息系统的定义地理信息系统是一个具有信息系统各种特征的决策支持系统。地理信息系统与其他信息系统的主要区别在于地理信息系统存储和处理的信息是地理编码的。地理位置和与该位置相关的特征属性信息成为信息检索的重要部分。地理信息系统及其类型2.1地理信息系统目前在不同领域和专业中没有完全统一和普遍接受的地理信息系统定义：1)古德查尔德将地理信息系统定义为“收集、存储、管理、分析和显示地理现象信息的综合系统”。2)俄罗斯学者还将地理信息系统定义为“一套解决各种复杂的地理相关问题的工具，并且具有内部联系”。3)美国国家地理信息和分析中心给出的定义：“由地理信息系统建立的用于获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据的计算机化数据库管理系统”。4)英国教育部认为，“地理信息系统是一个用于获取、存储、检索、操作、分析和显示地理空间数据的计算机系统”。地理信息系统及其类型2.1地理信息系统其中一些定义侧重于地理信息系统的技术内涵，而另一些定义则强调地理信息系统的应用功能。为了更具体、更真实地理解地理信息系统的概念，这里推荐联邦数字地图协调委员会(FICCDC)对地理信息系统的定义。定义认为“地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统。该系统旨在支持空间数据的收集、管理、处理、分析、建模和显示，以解决复杂的规划和管理问题”。地理信息系统及其类型2.1地理信息系统地理信息系统术语(地理信息系统)北美，欧洲：地理信息系统加拿大：地理信息系统中国：资源与环境信息系统技术内涵：地理关系信息系统信息科学：空间信息系统应用类型：自然资源信息系统陆地信息系统运输地理信息系统地球科学应用：地球科学专业杂志：地理信息系统英国地理信息系统德国，36，2。地理信息系统及其类型2.1地理信息系统，地理信息系统中“S”含义的演变：系统：系统(技术)技术水平，强调地理数据科学的管理和分析：广义科学中的地理信息系统。科学系统服务：地理信息服务从技术研究转向服务本课程将地理信息系统限制在技术层面，从系统的角度阐述地理信息系统的基